Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

06 ноября 2021

Летающее крыло

Инж. Б. Т. ГОРОЩЕНКО

194... год.

Вернувшись домой, я нашел на столе радиограмму, приглашающую меня в Нью-Йорк для участия в срочном совещании. Назначалось оно в 7 часов вечера следующего дня.

На вечерний самолет воздушной линии Москва—Нью-Йорк я уже опоздал. Придется воспользоваться самолетом, вылетающим в 8 часов утра.

К счастью, линия получила недавно новые скоростные пассажирские самолеты последнего типа, покрывающие расстояние в 8250 километров, отделяющее Москву от Нью-Йорка, в десять с половиной часов. Таким образом я смогу поспеть на совещание в назначенное время.

Проснувшись за час до отлета и наскоро позавтракав, я поспешил на аэродром.

Самолет стоял у аэровокзала. Это было сравнительно небольшое летающее крыло с чрезвычайно красивыми законченными формами. На его передней, прямой части были расположены два больших четырехлопастных винта. Задняя кромка крыла сходилась иод тупым углом у несколько утолщенной средней части, внутри которой была расположена кабина, вмещающая 25 комфортабельных кресел для пассажиров.

На самолете не было видно выделяющихся органов управления, и переход к стабилизатору и рулю высоты можно было заметить, лишь внимательно вглядевшись. Поражала изумительно выполненная полировка всей поверхности самолета. Крыло представляло собой в буквальном смысле слова зеркало, которым можно было бы пользоваться, если бы кривые поверхности не искажали отражающихся в них изображений.

Оба мотора не были видны. Они помещались внутри крыла. Каждый из них мог развивать свыше 1000 лошадиных сил на высоте 12 тысяч метров.

За 5 минут до отлета нас пригласили занять места и предупредили о том, что во время взлета следует удобнее усесться в кресло, так как благодаря большому ускорению в этот момент пассажиры со значительной силой прижимаются к спинке сиденья.

Самолет легко тронулся. Спустя несколько секунд все ускоряющегося бега вдруг раздался резкий звук, аппарат задрожал, и меня сильно прижало к мягкой спинке кресла. Это были пущены в действие ракеты, ускоряющие взлет и сводящие время его к 4—5 секундам.

В одном из окон, которое было расположено в полу у моих ног, я отчетливо видел часть шасси с колесом. Вдруг оно начало подниматься вверх и через несколько секунд оказалось втянутым внутрь крыла.

После взлета прошло не больше 5—6 минут, но альтиметр, расположенный на изящной приборной доске внутри пассажирской кабины, показывал уже высоту около 8 тыс. метров. Всякое сообщение нашей кабины с окружающей разреженной атмосферой было прекращено. Мы дышали уже искусственным воздухом, который вырабатывали специальные приборы.

Подъем продолжался — самолет должен был пройти весь путь от Москвы до Нью-Йорка на высоте 12 тысяч метров.

Наконец альтиметр достиг этой цифры, и я, приподнявшись, стал наблюдать за крылом через наклонное окно, расположенное в потолке кабины. После подъема, когда самолет перешел на крейсерскую скорость, большая площадь его крыла, равная 120 кв. метрам, становилась уже ненужной — она уменьшала скорость. К ровному жужжанию моторов примешался какой-то посторонний звук, и я увидел, как конец крыла стал медленно втягиваться в среднюю, более толстую часть. Одновременно задний участок средней части крыла втягивался вперед, двигаясь не только поступательно, но и с некоторым вращением. Через 2—3 минуты все крыло как бы сжалось, не изменяя в основном своей геометрической формы, и оказалось уже несравненно меньшим по размерам. Площадь самолета при этом уменьшилась со 120 кв. метров до 80. Указатель скорости полета показывал 700 километров в час.

Вновь шум моторов чуть заметно изменился. Я опять приподнялся, чтобы посмотреть, не происходит ли новых изменений крыла. Действительно, его передний участок, так называемое ребро атаки, заметно изменило свою форму. Характер этой деформации был очень сложный, но существо ее сводилось к тому, что профиль крыла в своей передней части заострился. Процесс изменения профиля закончился очень быстро. Скорость полета увеличилась, и стрелка альтиметра точно показывала нашу крейсерскую скорость —  800 километров в час.

*

Нельзя сказать, чтобы местность, над которой мы должны были лететь, представляла большой интерес. Совершенно естественно, что воздушная линия проходила по кратчайшему расстоянию между точками взлета и посадки. Вылетев из Москвы, мы пересекали Балтийское море и достигали Швеции несколько севернее Стокгольма. После Стокгольма весь дальнейший путь до Америки лежал над Атлантическим океаном. Англия оставалась значительно южнее. Но на долготе Ирландии мы должны были пролетать над небольшой группой Фарерских островов. Далее лежал большой участок чистого океана.

Во второй половине дня самолет достигал узкого пролива, отделяющего остров Ньюфаундленд от сурового и пустынного полуострова Лабрадор. Дальше полет проходил почти все время над океанским побережьем Америки до самого Нью-Йорка.

Прошло немного больше часа, и я заметил в нижнее окно, что серовато-зеленоватый пятнистый фон земли, прорезанный в некоторых местах тонкими нитями рек, сменился стальным фоном моря. Это Балтика. Хотя мы пересекали Балтийское море в довольно широкой его части, однако перелет над ним отнял всего лишь около 20 минут.

Не могу сказать, чтобы с высоты 12 тысяч метров вид Стокгольма меня сколько-нибудь поразил. Несомненно, земной пейзаж, открывающийся с 500 метров, значительно интереснее пейзажа с высоты 12 тысяч.

Опять под самолетом земля. Мы пролетаем гористую Швецию и Норвегию.

Океан — стальная поверхность, сливающаяся в дымке с горизонтом. Ощущение бесконечного пространства.

На поверхности океана показались едва заметные очертания земли. Это были Фарерские острова.

Пилот открыл стеклянную дверь и предупредил нас о том, что сейчас будет происходить интересный процесс пополнения горючего в воздухе. Жужжание моторов приняло иной оттенок. Скорость понизилась до 600 километров в час. Вскоре я увидел в верхнем окне вначале тень, а затем и самый самолет-бензовоз, от которого мы должны были получить больше 2000 килограммов горючего для дальнейшего пути. Это было тоже «летающее крыло» размером несколько меньше нашего. Бензовоз летел выше нас метров на 30 и чуть впереди. Вдруг в нижней части его открылся люк, из которого спустился толстый шланг. Расстояние по высоте между самолетами немного уменьшилось, и в тот момент, когда конец резинового шланга поравнялся с нашим крылом, из него был выпущен специальный ухват, автоматически соединивший шланг с горловиной, утопленной в крыле. Процесс переливки горючего продолжался очень недолго. На этой огромной высоте, благодаря отсутствию восходящих и нисходящих воздушных течений, он осуществлялся даже проще, чем при полете вблизи поверхности земли.

Бензовоз летел выше нас метров на 30 и чуть впереди. Вдруг в нижней части его открылся люк, из которого опустился толстый шланг.

От Фарерских островов до берегов Америки мы должны были лететь свыше 3000 километров над океаном. Через нашу кабину прошел пилот, по-видимому к радиоаппаратуре, расположенной в задней ее части. На месте летчика никого не было. Десять лет назад это было бы невозможно. Но техника управления самолетами сделала огромный скачок. Теперь пилот, по существу говоря, только изредка на короткое время вмешивался в управление. Оно целиком осуществлялось автоматическими приборами, так называемым автопилотом. Основной задачей летчика было наблюдение за приборами и некоторая их регулировка. Зато каждый летчик должен был в совершенстве знать ту сложную аппаратуру, которая осуществляла управление рулями, механизмами крыла и регулировала работу моторов.

Возвращаясь на свое место, пилот сообщил, что через 5 минут под нами должен будет пролететь встречный самолет, идущий из Нью-Йорка в Москву.

После короткого звонка, предупреждающего о приближении встречного самолета, я стал внимательно вглядываться в окно. Действительно, впереди показалась точка, которая мгновенно увеличилась до больших размеров и через 1—2 секунды исчезла.

Только при этой встрече действительно ощутилась та колоссальная скорость, с которой мы летели. 800 километров в час! Это 220 метров в секунду! Прибавим такую же скорость встречного самолета, — тогда относительная скорость обоих самолетов достигнет 440 метров в секунду. Она лишь наполовину меньше скорости снаряда.

Каким же путем исключается возможность столкновения между самолетами, идущими с такими невероятными скоростями? Оказывается, что каждый самолет еще при вылете получает строго определенную высоту и зону полета. Он должен лететь как бы в коридоре шириной около 500 и высотой около 300 метров. Высота полета, а также точное направление регулируются автоматическими приборами и одновременной контрольной радиосвязью самолета с землей.

*

Было около 2 часов дня. Нам предложили на откидных столиках очень вкусный обед. После обеда я занялся чтением газеты. 4 часа — скоро Америка. Действительно, далеко впереди показалась туманная полоса. Это были берега острова Ньюфаундленд — слева и полуострова Лабрадор —  справа. Была произведена новая заправка горючего. Она прошла так же точно и безукоризненно, как и предыдущая.

Было около двух часов дня. Нам предложили на откидных столиках вкусный обед.

Теперь наш путь лежал у берегов Америки.

Метеорологические условия полета резко изменились. Ни земли, ни воды не стало видно. Их закрыли от нас колоссальные облачные массы. Мы летели в нескольких километрах над ними. Скоро Нью-Йорк. Посадка должна произойти вслепую, вне видимости земли. Самолет должен пройти через громадную толщу облаков и, не видя земли, во время тумана точно найти небольшой аэродром.

Полет заканчивался. Через четверть часа посадка. Я опять прильнул к верхнему стеклу и стал наблюдать за обратными превращениями нашего самолета. Заостренная передняя часть крыла на моих глазах превратилась в более закругленную. Крыло стало расти и приняло те размеры, которые оно имело при взлете. После этого высота, показываемая альтиметром, стала быстро уменьшаться. Если бы такой быстрый спуск происходил без герметической кабины, мы, вероятно, испытали бы целый ряд неприятных физиологических ощущений. Но в нашей кабине их не было.

На высоте трех тысяч метров в кабине зажегся свет. Мы вступили в чрезвычайно густые облака и впервые за все время полета почувствовали, как самолет слегка подбрасывает и покачивает в резких восходящих и нисходящих течениях воздуха.

Пилот внимательно следил за своими приборами. При слепой посадке совершенно особая и крайне ответственная роль ложится на радиоаппаратуру. Мы должны были войти в радиолуч нью-йоркского аэродрома и, руководствуясь им, точно сделать посадку.

По-видимому, облачность была сплошной и переходила у поверхности земли в туман, так как, несмотря на то, что альтиметр показывал всего лишь 300 метров, земли не было видно.

В тот момент, когда альтиметр показал высоту 20 метров, прекратившееся жужжание моторов опять возобновилось, но с каким-то совершенно иным шипящим оттенком. Теперь моторы вращали не воздушные винты, а специальные вентиляторы, которые в едва заметные отверстия на задней части крыла нагнетали с большой силой воздух, — в результате этого самолет мог совершить посадку с чрезвычайно малой скоростью. В нижнем окне я смутно различил выпущенные шасси и через минуту почувствовал мягкий толчок. Несколько минут пробега и самолет стал плавно рулить по аэродрому. Границ его не было видно. Стоял сплошной туман. 6 ч. 30 мин. —  Нью-Йорк.

*

Самолет 194... года был создан в результате того огромного роста авиационной техники, который непрестанно увеличивался с момента первых полетов, совершенных братьями Райт. В тридцатые годы особенно ясным стало, что скорость самолета — это основное ведущее качество. Вначале увеличение скорости шло в значительной степени за счет повышения мощности мотора. Но в 1932—1935 годах удалось добиться большого роста скорости полета путем придания самолету таких форм, при которых его лобовое сопротивление было сведено до минимума. Как раз в этот период были построены самолеты безукоризненных аэродинамических форм с моторами всего лишь в 300—400 лошадиных сил. Эти самолеты не только не уступали, но даже превосходили по скорости обычные машины, имеющие мощность в 700—800 лошадиных сил.

Исключительное внимание было обращено на безукоризненную отделку поверхности самолета. Стали применяться шасси, втягивающиеся во время полета в крылья или фюзеляж. Вместе с тем начали переходить на постройку монопланов, так как биплан благодаря своим стойкам и растяжкам обладал большим лобовым сопротивлением, чем моноплан с убирающимися шасси. Конструкторы напряженно работали над типом самолета «летающее крыло». Этот тип подкупал тем, что позволял отказаться от фюзеляжа. Пассажиры и грузы при достаточных размерах самолета могут быть размещены внутри крыла.

Однако «летающее крыло» ставило большие трудности. Особенно трудно было уменьшить его посадочную скорость. Лучшие нормальные самолеты того периода уже снабжались так называемыми закрылками. Это щитки, расположенные внизу задней части крыла. Закрылки перед посадкой отгибались и позволяли или уменьшить посадочную скорость, или, оставив ее неизменной, сократить площадь крыльев и тем повысить максимальную скорость полета, что обычно и делалось. Следует иметь в виду, что посадочная скорость самолета не может быть уменьшена в результате применения какого бы то ни было вида воздушных тормозов. Как в полете, так и при посадке подъемная сила крыльев должна быть равна весу самолета. Подъемная сила крыльев тем больше, чем больше скорость полета и площадь крыльев и чем выше способность самолета к созданию подъемной силы. Отгибание закрылков значительно увеличивает подъемную силу крыльев и делает ее равной весу самолета даже при небольшой скорости.

Конструкторы летающих крыльев также пытались применить закрылки, но в такой схеме самолета они не дали эффекта.

После многочисленных и очень глубоких научных исследований проблема все же была блестяще разрешена группой молодых советских конструкторов, и большие самолеты стали строиться, как правило, в виде летающих крыльев.

Следующий этап развития авиационной техники характеризуется широкой механизацией крыла. До 1928—1930 годов крыло самолета представляло жесткую конструкцию, снабженную лишь укрепленными на шарнирах элеронами. Начало его механизации было положено маленькими подвижными крылышками, называемыми предкрылками. Эти предкрылки улучшали устойчивость самолета при малых скоростях. Затем появились различного типа закрылки, о которых мы говорили выше.

В период 1930—1935 годов некоторые конструкторы пытались более кардинально разрешить вопрос механизации крыла. В своих очень элементарных и технически несовершенных конструкциях они пробовали добиться изменения его площади в полете. Это позволяло при неизменной посадочной скорости значительно повысить максимальную скорость.

Работы над раздвижным крылом велись во многих странах, но прочную и надежную конструкцию такого крыла удалось создать лишь через несколько лет.

Благодаря громадным достижениям в области моторостроения в сороковых годах широко вошли в эксплуатацию нагнетатели, которые позволили авиационным моторам сохранять свою мощность до высоты 12 и даже более тысяч метров.

Совершенно естественно, что моторы, сохраняющие свою мощность до 12 тысяч метров, потребовали снабжения самолета герметической кабиной. Уже в 1935 году было подсчитано, что лобовое сопротивление моторов составляет от 30 до 50 процентов общего сопротивления самолета. Борьба с лобовым сопротивлением мотора шла очень успешно. Моторы сороковых годов не только отличаются безукоризненной надежностью и большой высотностью, но и делаются также чрезвычайно компактными и легкими. Они размещаются внутри самолета и соединяются с винтом удлиненным валом.

Последнее новшество авиационной техники —  это изменение в полете не только площади крыла, но и его профиля, так как профиль, выгодный для скоростей до 700—750 километров в час, при дальнейшем увеличении скорости становится уже крайне неподходящим.

Вместе с тем шла упорная борьба за надежность самолета. Самолет — это аппарат, у которого нет и не может быть каких-либо мелких дефектов, так как каждый мелкий недостаток для самолета, летящего на громадной высоте, может привести не только к аварии, но и к катастрофе.

Глубокий научный анализ нагрузок и усилий, которые испытывают отдельные части машины во время полета, борьба за отсутствие в самолете даже самых мельчайших дефектов, — все это привело к тому, что самолет превратился в совершенно надежный и безотказно действующий аппарат.

*

Читатель может предъявить претензии автору за то, что он, рисуя будущий перелет из Москвы в Нью-Йорк, заставляет самолет лететь почти полсуток. Для людей с пылкой фантазией, естественно, было бы приятнее достигнуть Нью-Йорка  в 2—3 часа. Однако автор не хотел вдаваться в область сплошной фантазии. Его задачей было описание самолета будущего, который в зародыше, в отдельных своих элементах существует уже сейчас.

Перед тем как приступить к статье, автор не предавался свободным полетам фантазии, наоборот, он произвел подсчеты, предполагая, что все проблемы, над которыми работает авиация сейчас, будут успешно разрешены и что в одном самолете соединятся те достижения, которые имеются сейчас в ряде различных стран.

Упорная, напряженная, последовательная работа над развитием авиационной техники, несомненно, позволит нашей молодежи совершить описанное выше путешествие из Москвы в Нью-Йорк в десять с половиной часов.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Дом в декаду | ТМ 1939-01

Вл. ДЛУГАЧ и Як. ШУР Перед вами прекрасное четырехэтажное здание новой школы. Трудно поверить, что это огромное строение возведено в декад...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.